硬质氧化全称硬质阳极氧化处理。

    铝合金的硬质阳极氧化处理首要用于工程或军事意图，它既适用于变形铝合金，也或许用于压铸造合金零件部件。硬质阳极氧化膜一般要求厚度为25-15 um，大部分硬质阳极氧化膜的厚度为5 -8 um，膜厚小于25um的硬质阳极氧化膜，用于齿键和螺线等运用场合的零部件，耐磨或绝缘用的阳极氧化膜厚度约为5 um，在某些特别工艺条件下，要求出产厚度为125um以上的硬质阳极氧化膜，可是有必要留意阳极氧化膜越厚，其外层的显微硬度能够越低，膜层外表的粗糙度添加。硬质阳极氧化的槽液，一般是硫酸溶液以及硫酸添加有机酸，如草酸、氨基磺酸等。别的，可通过下降阳极氧化温度或下降硫酸浓度来完成硬质阳极氧化处理。关于铜含量大于光稳定剂与抗氧剂5%或硅含量大于8%的变形铝合金，或许高硅的压铸造铝合金，或许还应考虑添加一些阳极氧化的特别办法。例如：关于2XXX系铝合金，为了防止铝合金在阳极氧化进程中被烧损，可选用385g/L的硫酸加上15g/L草酸作为电解槽液，电流密度也应该提高到2。5A/dm以上。

    硬质阳极氧化电解办法许多，例如：硫酸、草酸、丙二醇、磺基水杨酸及其它的无机盐和有机酸等。所用电源可分为直流、沟通，交直流叠加，脉冲及叠加脉冲电源等几种，现在广泛应用的有下列几种硬质阳极氧化。

    （1）硫酸硬质阳极氧化法；

    （2）草酸硬质阳极氧化法。

    （3）混酸型硬质阳极氧化

    其间，硫酸法是现在得到较广泛应用的一种硬质氧化法。

    1硬质阳极氧化原理

    单纯硫酸型铝合金硬质阳极氧化原理和一般阳极氧化没有实质区别，假如是混酸型硬质氧化则存在一些附反响。反响实质

    1阴极反响：

    4H2+4e=2H2↑

    2阳极反响：

    4OH－－4e=2H2O+2O↑

    3铝氧化：阳极上分出的氧呈原子状况,比分子状况的氧更为生动，更易与铝起反响：

    2A1+3O→A12O3

    4氧化于阳极膜溶解的动平衡：氧化膜跟着通电时刻的添加，电流增大而促进氧化膜增厚。与此同时，因为（Al2O3）的化学性质有两重性，即它在酸性溶液中呈碱性氧化物，在碱性溶液中呈酸性氧化物。无疑在硫酸溶液中氧化膜液发生溶解，只要氧化膜的生成速度大于它的溶解速度，氧化膜才有或许增厚，当溶解速度与生成速度持平时，氧化膜不再增厚。当氧化速度过火大于溶解速度时，铝和铝合金制件外表易生成带粉状的氧化膜。

    2硬质阳极氧化法工艺要求

    为了得到质量较好的硬质阳极氧化膜，并能确保零件所需求尺度，有必要按下列要求来进行加工。

    2.1锐角倒圆

    被加工零件不允许有锐角、毛刺以及其它各种尖利的有棱角的当地因为硬质氧化，一般阳极氧化时刻均是很长的，而且氧化进程（A1+O2→A12O3+Q）自身便是一个放热反响。又因为一般零件棱角的当地往往又光稳定剂与抗氧剂是电流较为会集的部位所以这些部位最易引起零件的部分过热，使零件被烧伤。因而铝和铝合金一切棱角均应进行倒角处理，而且倒角y圆半径不该小于 .5毫米。

    2.2外表光洁度

    硬质阳极氧化后，零件外表的光洁度是有所改动的，关于较粗糙的外表来说，经此处理后能够显得比本来平坦一些，而关于原始光洁光稳定剂与抗氧剂度较高的零件来说，往往通过此种处理后，显现的外表光洁光亮度反而有所下降，下降的起伏在1～2级左右。

    2.3零件尺度的余量

    因硬质氧化膜的厚度较高，所以如需求进一步加工的铝零件或今后需求安装的零件，应事前留有必定的加工余量，及指定装夹部位。

    因硬质阳极氧化时，要改动零件尺度，故在机械加工时，要事前猜测，氧化膜的或许厚度和尺度公役，然后在确认阳极氧化前的零件实践尺度，以便处理后，符合规定的公役规模。

    一般来说，零件添加的尺度大致为生成氧化膜厚度的一半左右。

    2.4专用夹具

    因硬质阳极氧化的零件在氧化进程中，要接受很高的电压和较高的电流，必定要使夹具和零件能坚持极杰出的触摸，否则将因触摸不良而形成击穿或烧伤零件触摸部位的缺点。所以要求对不同形状的零件，以及零件氧化后的详细要求来规划和制作专用夹具。

    2.5部分维护

    如在同一个零件上，既有一般阳极氧化又要有硬质阳极氧化的部位因依据零件的光洁度和精密度来组织详细工序。一般首要进行一般的阳极氧化，在进行硬质阳极氧化，把不需求进行硬质阳极氧化的外表加以绝缘，绝缘的办法有用喷枪或毛刷，将以制造好硝基胶或过氢乙烯胶涂改于不需求处理的外表，绝缘层要涂的薄而均匀，每涂一层应在低温下枯燥3 ～6 分钟共涂2～4层即可。

    3硬质氧化工艺特色

    硬质阳极氧化的电解液时在-1 ℃～+5℃左右的温度下电解。因为硬质阳极氧化所生成的氧化膜层具有较高的电阻，会直接影响到电流强度的氧化作用。为了取得较厚的氧化膜，势必要添加外电压，其意图是为了消除电阻大的影响，而使电流密度坚持必定，但电流较大时会发生剧烈的发热现象，加上生成氧化膜时会放光稳定剂与抗氧剂出很多的热量，使零件周围电解液温度剧烈上升，温度上升将会加快氧化膜的溶解，使氧化膜无法变厚。别的，发热现象在膜层与金属的触摸处最严峻，如不及时处理，加工零件的部分外表会因温度上升而被烧坏。

    处理办法，便是选用冷却设备和拌和相结合。冷却设备使电解液强行降温，拌和是为了使整槽电解液温度光稳定剂与抗氧剂均匀，以利于取得较高质量的硬质氧化膜。

    4.各种因素对氧化膜硬度和成长速度的影响

    铝和铝合金外表上能否生成优质的硬质氧化膜层，首要取决于电解液的成份浓度，温度，电流密度，及其原材料的成分。

    4.1电解液的浓度

    选用硫酸电解液进行硬质阳极氧化时，一般在1 %～3 %浓度规模内，浓度低时，氧化膜硬度高，特别是纯铝比较显着，但对铜含量较高的铝合金（CY12）破例。因为含铜量较高的铝合金易生成CuAl2的化合物，这种化合物在氧化时溶解速度较快，极易焚毁铝零件。所以一般不适合用低浓度的硫酸电解液，有必要在高浓度（H2SO4在3  ～4  g/L）中进行氧化处理或选用交直流电叠加法处理。

    4.2温度对膜层的影响

    电解液温度对氧化膜的耐磨性影响极大，一般来说，假如温度下降，那么铝和铝合金的阳极氧化膜耐磨性能就增高，这是因为电解液关于膜的溶解速度下降所形成的，为了取得较高硬度的氧化膜。咱们要把握温度在±2℃规模内进行硬质阳极氧化处理为好。

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